JP2006232575A - Dielectric porcelain composition for high frequency, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication equipment - Google Patents

Dielectric porcelain composition for high frequency, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication equipment Download PDF

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勉 立川
Naokatsu Fujinami
直勝 藤浪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric porcelain composition for high frequency having high specific dielectric constant (εr), high Q value, small absolute temperature coefficient (τf) of resonant frequency and capable of efficiently recovering the Q value by a low temperature heat treatment after laser machining, and to provide a dielectric resonator, a dielectric filter, a dielectric duplexer and communication equipment, which use the same. <P>SOLUTION: The dielectric porcelain composition for high frequency contains Fe in an amount ranging from >1.0 to ≤2.5 pts.wt. expressed in terms of Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>based on 100 pts.wt. main components, wherein x,y,z,s,t and u being expressed by general formula, xBaO-yTiO-zä(1-s-t-u)SmO<SB>3/2</SB>-sNdO<SB>3/2</SB>-tPrO<SB>11/6</SB>-uCeO<SB>2</SB>} satisfy relations of 0.10≤x≤0.20, 0.55≤y≤0.68, 0.15≤z≤0.35, 0.20≤s≤0.65, 0≤t≤0.25, 0≤u≤0.03 and x+y+z=1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本願発明は、マイクロ波やミリ波などの高周波領域において利用される高周波用誘電体磁器組成物、ならびにそれを用いて構成される誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置に関する。   The present invention relates to a high-frequency dielectric ceramic composition used in a high-frequency region such as a microwave or a millimeter wave, and a dielectric resonator, a dielectric filter, a dielectric duplexer, and a communication device configured using the same About.

マイクロ波やミリ波などの高周波領域において、誘電体共振器や回路基板などを構成する材料として、誘電体磁器が広く利用されている。   In high frequency regions such as microwaves and millimeter waves, dielectric ceramics are widely used as materials constituting dielectric resonators and circuit boards.

このような高周波用誘電体磁器を、誘電体共振器や誘電体フィルタなどに用いる場合、以下のような誘電特性を備えていることが要求される。   When such a high-frequency dielectric ceramic is used for a dielectric resonator, a dielectric filter, or the like, it is required to have the following dielectric characteristics.

(1)比誘電率(εr)が高いこと(すなわち、誘電体中では電磁波の波長が1/(εr)1/2に短縮されることから、小型化への対応性を向上させる見地より、比誘電率(εr)が高いことが要求される)。
(2)誘電損失が小さいこと(すなわちQ値が高いこと)。
(3)共振周波数の温度安定性が良好であること(すなわち共振周波数の温度係数(τf)が0ppm/℃付近であること)。
(1) Since the relative dielectric constant (εr) is high (that is, the wavelength of electromagnetic waves is shortened to 1 / (εr) 1/2 in the dielectric, from the viewpoint of improving the compatibility with miniaturization, The relative dielectric constant (εr) is required to be high).
(2) The dielectric loss is small (that is, the Q value is high).
(3) The temperature stability of the resonance frequency is good (that is, the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is around 0 ppm / ° C.).

なお、共振周波数の温度係数(τf)は、25℃における共振周波数(f25)と、55℃における共振周波数(f55)の値とを用いて、共振周波数温度曲線を直線近似したときの傾き(1次微係数)を表わすものであり、その値はτf=(f55−f25)/(f25・(55℃−25℃))の式によって求められる。 The temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is the slope when the resonance frequency temperature curve is linearly approximated using the resonance frequency (f 25 ) at 25 ° C. and the value of the resonance frequency (f 55 ) at 55 ° C. and represents the (primary differential coefficient), the value is determined by .tau.f = formula (f 55 -f 25) / ( f 25 · (55 ℃ -25 ℃)).

そこで、上述のような要求に応えることが可能な、比誘電率εr及び無負荷Qが大きく、かつ温度係数τfの絶対値が小さい高周波用誘電体磁器組成物として、BaO−Sm23−Nd23−CeO2−TiO2系のマイクロ波用誘電体セラミックスが提案されている(特許文献1)。 Therefore, BaO—Sm 2 O 3 − is a BaO—Sm 2 O 3 − high-frequency dielectric ceramic composition that can satisfy the above-described requirements and has a large relative dielectric constant εr and unloaded Q and a small absolute value of the temperature coefficient τf. Nd 2 O 3 —CeO 2 —TiO 2 based dielectric ceramics for microwaves have been proposed (Patent Document 1).

また、その他にも、BaO−Sm23−Nd23−Pr611−CeO2−TiO2系の主成分に対して、副成分であるFeの酸化物を、Fe23として1.0重量%以下添加した誘電体磁器組成物が提案されている(特許文献2)。 In addition to the main component of BaO—Sm 2 O 3 —Nd 2 O 3 —Pr 6 O 11 —CeO 2 —TiO 2 , an oxide of Fe as a subcomponent is added to Fe 2 O 3. For example, a dielectric ceramic composition added with 1.0% by weight or less has been proposed (Patent Document 2).

そして、上述のような、特許文献1のマイクロ波用誘電体セラミックスや、特許文献2の誘電体磁器組成物を用いた場合、高い誘電率や、マイクロ波帯における高いQ値を得ることが可能になるとともに、良好な共振周波数の温度係数を実現することが可能になる。   And when the dielectric ceramic for microwaves of patent document 1 as mentioned above and the dielectric ceramic composition of patent document 2 are used, it is possible to obtain a high dielectric constant and a high Q value in the microwave band. As a result, it becomes possible to realize a temperature coefficient having a good resonance frequency.

ところで、近年、誘電体共振器や、誘電体フィルタなどにおいては、所望の特性を得るために、誘電体上に形成された電極などをレーザ加工法により高精度に加工する工程が必要になっている。
しかしながら、特許文献1のマイクロ波用誘電体セラミックスや、特許文献2の誘電体磁器組成物の表面に形成された電極をレーザ加工した場合、マイクロ波用誘電体セラミックスや誘電体磁器組成物にもレーザ加工の影響が及ぶことになり、Q値などの特性の低下を招くという問題点がある。
そこで、Q値などの特性を回復させるため、レーザ加工後に、ダメージを受けたセラミックス(誘電体磁器)を再酸化して、Q値などの特性を回復させる方法が考えられている。
しかしながら、特許文献1のマイクロ波用誘電体セラミックスや、特許文献2の誘電体磁器組成物の場合、熱処理によってもQ値を十分に回復させることは容易ではなく、所望の特性を備えた製品を得ることが困難であるという問題点がある。
By the way, in recent years, in a dielectric resonator, a dielectric filter, and the like, in order to obtain desired characteristics, a process for processing an electrode formed on the dielectric with high precision by a laser processing method is required. Yes.
However, when the dielectric ceramic for microwave of Patent Document 1 and the electrode formed on the surface of the dielectric ceramic composition of Patent Document 2 are laser processed, the dielectric ceramic for microwave and dielectric ceramic composition are also used. There is a problem that the laser processing is affected and the characteristics such as the Q value are deteriorated.
Therefore, in order to recover the characteristics such as the Q value, a method of recovering the characteristics such as the Q value by re-oxidizing the damaged ceramic (dielectric ceramic) after laser processing has been considered.
However, in the case of the dielectric ceramics for microwaves of Patent Document 1 and the dielectric ceramic composition of Patent Document 2, it is not easy to sufficiently recover the Q value even by heat treatment, and a product having desired characteristics is obtained. There is a problem that it is difficult to obtain.

一方、Q値を回復させるために、高い温度で熱処理した場合には、セラミックス(誘電体磁器)を再酸化させて、Q値を回復させることはできたとしても、例えばCuめっき膜によって形成された電極(誘電体共振器における内導体および外導体など)が酸化されてしまい、製品の特性が損なわれてしまうという問題点がある。
特開平2−239150号公報 特開2004−123466号公報
On the other hand, when heat treatment is performed at a high temperature in order to recover the Q value, the ceramic (dielectric ceramic) is re-oxidized to recover the Q value. In addition, there is a problem that the electrodes (such as the inner conductor and the outer conductor in the dielectric resonator) are oxidized and the characteristics of the product are impaired.
JP-A-2-239150 JP 2004-123466 A

本願発明は、上記課題を解決するものであり、比誘電率(εr)、およびQ値が高く、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が小さくて、しかも、レーザ加工を行った後、低い温度での熱処理によりQ値を効率よく回復させることが可能な高周波用誘電体磁器組成物、それを用いた誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置を提供することを目的とする。   The invention of the present application solves the above-described problems, and the relative dielectric constant (εr) and Q value are high, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is small, and after laser processing, To provide a dielectric ceramic composition for high frequency capable of efficiently recovering the Q value by heat treatment at a low temperature, a dielectric resonator using the same, a dielectric filter, a dielectric duplexer, and a communication device. With the goal.

上記課題を解決するために、本願発明(請求項1)の高周波用誘電体磁器組成物は、
一般式:xBaO−yTiO2−z{(1−s−t−u)SmO3/2−sNdO3/2−tPrO11/6−uCeO2})で表したとき、x,y,z,s,tおよびuがそれぞれ、
0.10≦x≦0.20,
0.55≦y≦0.68,
0.15≦z≦0.35,
0.20≦s≦0.65,
0≦t≦0.25,
0≦u≦0.03,
x+y+z=100
の関係を満足する主成分100重量部に対して、
Feを、Fe23換算で1.0重量部を超え、2.5重量部を超えない範囲で含有させたこと
を特徴としている。
In order to solve the above problems, the dielectric ceramic composition for high frequency of the present invention (Claim 1) is:
General formula: When represented xBaO-yTiO 2 -z in {(1-s-t- u) SmO 3/2 -sNdO 3/2 -tPrO 11/6 -uCeO 2}), x, y, z, s , T and u are respectively
0.10 ≦ x ≦ 0.20,
0.55 ≦ y ≦ 0.68,
0.15 ≦ z ≦ 0.35
0.20 ≦ s ≦ 0.65
0 ≦ t ≦ 0.25,
0 ≦ u ≦ 0.03
x + y + z = 100
For 100 parts by weight of the main component satisfying the relationship
Fe is contained in an amount exceeding 1.0 part by weight and not exceeding 2.5 parts by weight in terms of Fe 2 O 3 .

また、本願発明(請求項2)の誘電体共振器は、誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動するものである誘電体共振器であって、前記誘電体磁器が、請求項1記載の高周波用誘電体磁器組成物からなるものであることを特徴としている。   The dielectric resonator according to the present invention (Claim 2) is a dielectric resonator in which the dielectric ceramic is operated by electromagnetic coupling to an input / output terminal, and the dielectric ceramic is claimed in claim. It is characterized by comprising the dielectric ceramic composition for high frequency described in 1.

また、本願発明(請求項3)の誘電体フィルタは、請求項2に記載の誘電体共振器と、前記誘電体共振器の入出力端子に接続される外部結合手段とを備えていることを特徴としている。   A dielectric filter according to the present invention (Claim 3) includes the dielectric resonator according to Claim 2 and external coupling means connected to an input / output terminal of the dielectric resonator. It is a feature.

また、本願発明(請求項4)の誘電体デュプレクサは、少なくとも2つの誘電体フィルタと、前記誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続手段と、前記誘電体フィルタに共通に接続されるアンテナ接続手段とを備える誘電体デュプレクサであって、前記誘電体フィルタの少なくとも1つが請求項3記載の誘電体フィルタであることを特徴としている。   The dielectric duplexer of the present invention (Claim 4) includes at least two dielectric filters, input / output connection means connected to each of the dielectric filters, and an antenna commonly connected to the dielectric filters. A dielectric duplexer comprising connecting means, wherein at least one of the dielectric filters is the dielectric filter according to claim 3.

また、本願発明(請求項5)の通信機装置は、請求項4記載の誘電体デュプレクサと、前記誘電体デュプレクサの少なくとも1つの入出力接続手段に接続される送信用回路と、前記送信用回路に接続される前記入出力手段とは異なる少なくとも1つの入出力接続手段に接続される受信用回路と、前記誘電体デュプレクサのアンテナ接続手段に接続されるアンテナとを備えていることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus comprising a dielectric duplexer according to claim 4, a transmission circuit connected to at least one input / output connection means of the dielectric duplexer, and the transmission circuit. A reception circuit connected to at least one input / output connection means different from the input / output means connected to the antenna, and an antenna connected to the antenna connection means of the dielectric duplexer. .

本願発明(請求項1)の高周波用誘電体磁器組成物は、一般式:xBaO−yTiO2−z{(1−s−t−u)SmO3/2−sNdO3/2−tPrO11/6−uCeO2})で表したとき、x,y,z,s,tおよびuがそれぞれ、0.10≦x≦0.20,0.55≦y≦0.68,0.15≦z≦0.35,0.20≦s≦0.65,0≦t≦0.25,0≦u≦0.03,x+y+z=100の関係を満足する主成分100重量部に対して、Feを、Fe23換算で1.0重量部を超え、2.5重量部を超えない範囲で含有させるようにしているので、比誘電率(εr)、およびQ値が高く、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が小さくて、しかも、レーザ加工を行った後の熱処理温度が低くても、Q値を十分に回復させることが可能な高周波用誘電体磁器組成物を得ることが可能になる。 High frequency dielectric ceramic composition of the present invention (claim 1) has the general formula: xBaO-yTiO 2 -z {( 1-s-t-u) SmO 3/2 -sNdO 3/2 -tPrO 11/6 −uCeO 2 }), x, y, z, s, t, and u are 0.10 ≦ x ≦ 0.20, 0.55 ≦ y ≦ 0.68, and 0.15 ≦ z ≦, respectively. 0.35, 0.20 ≦ s ≦ 0.65, 0 ≦ t ≦ 0.25, 0 ≦ u ≦ 0.03, 100 parts by weight of the main component satisfying the relationship x + y + z = 100, Fe is Since it is contained in the range exceeding 1.0 part by weight and not exceeding 2.5 parts by weight in terms of Fe 2 O 3 , the relative dielectric constant (εr) and the Q value are high, and the temperature coefficient of the resonance frequency Even if the absolute value of (τf) is small and the heat treatment temperature after laser processing is low, the Q value can be sufficiently recovered. High-frequency dielectric ceramic composition.

また、低い熱処理温度でQ値を回復させることが可能になるため、例えば、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を用いて、内導体および外導体を備えた誘電体共振器を構成した場合に、レーザ加工後の熱処理工程で、内導体および外導体が酸化されてしまうことを防止して、所望の特性を備えた製品を得ることが可能になる。   In addition, since the Q value can be recovered at a low heat treatment temperature, for example, when a dielectric resonator including an inner conductor and an outer conductor is configured using the dielectric ceramic composition for high frequency of the present invention. In addition, it is possible to prevent the inner conductor and the outer conductor from being oxidized in the heat treatment step after laser processing, and to obtain a product having desired characteristics.

すなわち、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物においては、上述の主成分100重量部に対して、Feを、Fe23換算で1.0重量部を超え、2.5重量部を超えない範囲で含有させるようにしているので、レーザ加工を行った後、熱処理温度が低くても、効率よく再酸化を行うことが可能になり、Q値を十分に回復させることができるようになる。 That is, in the dielectric ceramic composition for high frequency of the present invention, Fe exceeds 1.0 part by weight and exceeds 2.5 parts by weight in terms of Fe 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of the main component. Since it is contained within a range, even after the laser processing, even if the heat treatment temperature is low, it becomes possible to perform the reoxidation efficiently and the Q value can be sufficiently recovered. .

なお、本願発明において、xの範囲を0.10≦x≦0.20としたのは、xが0.10〜0.20の範囲を外れると、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなり、好ましくないことによる。   In the present invention, the range of x is 0.10 ≦ x ≦ 0.20 because when x is out of the range of 0.10 to 0.20, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency Is larger than 20 (ppm / ° C.), which is not preferable.

また、yの範囲を0.55≦y≦0.68としたのは、yが0.55を下回ると焼結が困難になり、yが0.68を超えると比誘電率(εr)が小さくなり、好ましくないことによる。   Further, the range of y is set to 0.55 ≦ y ≦ 0.68 because if y is less than 0.55, sintering becomes difficult, and if y exceeds 0.68, the relative dielectric constant (εr) is increased. This is because it becomes smaller and undesirable.

また、zの範囲を0.15≦z≦0.35としたのは、zが0.15〜0.35の範囲を外れると、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなり、好ましくないことによる。   Further, the range of z is set to 0.15 ≦ z ≦ 0.35 because when z is out of the range of 0.15 to 0.35, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is 20 (ppm) / ° C), which is not preferable.

また、sの範囲を0.20≦s≦0.65としたのは、sが0.20〜0.65の範囲を外れると、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなり、好ましくないことによる。   The range of s is set to 0.20 ≦ s ≦ 0.65 because when s is out of the range of 0.20 to 0.65, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is 20 (ppm) / ° C), which is not preferable.

また、tの範囲を0≦t≦0.25としたのは、tが0.25を超えると、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなり、好ましくないことによる。   Also, the range of t is set to 0 ≦ t ≦ 0.25 because when t exceeds 0.25, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency becomes larger than 20 (ppm / ° C.), Because it is not preferable.

また、uの範囲を0≦u≦0.03としたのは、uが0.03を超えると、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなり、好ましくないことによる。   In addition, the range of u is set to 0 ≦ u ≦ 0.03 because when u exceeds 0.03, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency becomes larger than 20 (ppm / ° C.), Because it is not preferable.

また、本願発明(請求項2)の誘電体共振器は、誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動する誘電体共振器において、誘電体磁器として、上記の請求項1記載の高周波用誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器(すなわち、高い比誘電率(εr)と、高いQ値を有し、かつ、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が小さく、しかも、レーザ加工を行った後、熱処理温度が低くても、Q値を十分に回復させることが可能な誘電体磁器)を用いるようにしているので、小型で、誘電損失が小さく、共振周波数の温度安定性に優れているとともに、レーザ加工後にも低い温度での熱処理によりQ値を回復させることが可能であることから、特性を精度よく調整することが可能で、所望の特性を備えた誘電体共振器を提供することが可能になる。   The dielectric resonator according to the present invention (Claim 2) is a dielectric resonator in which a dielectric ceramic is operated by electromagnetic coupling to an input / output terminal, and the high frequency according to Claim 1 is used as the dielectric ceramic. Dielectric porcelain comprising a dielectric ceramic composition for use (that is, having a high relative dielectric constant (εr), a high Q value, a small absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency, and laser processing Is used, a dielectric ceramic capable of sufficiently recovering the Q value even when the heat treatment temperature is low) is used, so that the size is small, the dielectric loss is small, and the temperature stability of the resonance frequency is improved. Since the Q value can be recovered by heat treatment at a low temperature even after laser processing, the characteristics can be adjusted with high accuracy, and a dielectric resonator having desired characteristics can be obtained. It becomes possible to provide.

また、本願発明(請求項3)の誘電体フィルタは、請求項2に記載の誘電体共振器と、該誘電体共振器の入出力端子に接続される外部結合手段とを備えているので、小型で、良好な特性を備えた誘電体フィルタを提供することが可能になる。   Moreover, since the dielectric filter of the present invention (Claim 3) includes the dielectric resonator according to Claim 2 and external coupling means connected to the input / output terminals of the dielectric resonator, It is possible to provide a dielectric filter having a small size and good characteristics.

また、本願発明(請求項4)の誘電体デュプレクサは、少なくとも2つの誘電体フィルタと、誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続手段と、誘電体フィルタに共通に接続されるアンテナ接続手段とを備える誘電体デュプレクサであって、誘電体フィルタの少なくとも1つとして、請求項3記載の誘電体フィルタを用いているので、小型で、良好な特性を備えた誘電体デュプレクサを提供することが可能になる。   The dielectric duplexer of the present invention (Claim 4) includes at least two dielectric filters, input / output connection means connected to each of the dielectric filters, and antenna connection means commonly connected to the dielectric filters. A dielectric duplexer comprising: and a dielectric duplexer having good characteristics because the dielectric filter according to claim 3 is used as at least one of the dielectric filters. It becomes possible.

また、本願発明(請求項5)の通信機装置は、請求項4記載の誘電体デュプレクサと、誘電体デュプレクサの少なくとも1つの入出力接続手段に接続される送信用回路と、送信用回路に接続される入出力手段とは異なる少なくとも1つの入出力接続手段に接続される受信用回路と、誘電体デュプレクサのアンテナ接続手段に接続されるアンテナとを備えているので、小型で、良好な特性を備えた通信機装置を提供することが可能になる。   A communication device according to the present invention (Claim 5) is connected to the dielectric duplexer according to Claim 4, a transmission circuit connected to at least one input / output connection means of the dielectric duplexer, and a transmission circuit. A receiving circuit connected to at least one input / output connection means different from the input / output means and an antenna connected to the antenna connection means of the dielectric duplexer. It is possible to provide a communication device provided.

以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。   The features of the present invention will be described in more detail below with reference to examples of the present invention.

[高周波用誘電体磁器組成物の作製]
(1)出発原料として、高純度の炭酸バリウム(BaCO3)、希土類酸化物(Sm23,Nd23,Pr611,CeO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化鉄(Fe23)の各粉末を準備した。
(2)次に、一般式:xBaO−yTiO2−z{(1−s−t−u)SmO3/2−sNdO3/2−tPrO11/6−uCeO2})で表したときに、x,y,z,s,tおよびuが表1,2,3および4に示すような値となるように、前記の各出発原料粉末を調合した。
なお、酸化鉄(Fe23)については、上記の一般式で表される主成分100重量部に対して、表1〜4に示すように、0.0重量部〜3.0重量部の範囲となるような割合で配合した。
(3)それから、この調合粉末を、ボールミルを用いて16時間湿式混合し、均一に分散させた後、脱水および乾燥処理を施して調整粉末を得た。
(4)この調整粉末を、1000〜1200℃の温度で3時間仮焼し、得られた仮焼粉末に適量のバインダを加えて、再びボールミルを用いて16時間湿式粉砕することにより、焼成用粉末を得た。
(5)そして、この焼成用粉末を、1500kgf/cm2〜2500kgf/cm2(1.47×102MPa〜2.45×102MPa)の圧力で円柱状(円板状)にプレス成形した後、大気中において1300〜1400℃で4時間の焼成を行い、図1に示すように、直径(D)7.50mm、厚さ(T)3.75mmの円柱状(円板状)の試料1を得た。
[Fabrication of dielectric ceramic composition for high frequency use]
(1) As starting materials, high-purity barium carbonate (BaCO 3 ), rare earth oxides (Sm 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pr 6 O 11 , CeO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), iron oxide ( Each powder of Fe 2 O 3 ) was prepared.
(2) Next, the general formula: when expressed in xBaO-yTiO 2 -z {(1 -s-t-u) SmO 3/2 -sNdO 3/2 -tPrO 11/6 -uCeO 2}), Each of the above starting raw material powders was prepared so that x, y, z, s, t, and u had values as shown in Tables 1, 2, 3, and 4.
Note that the iron oxide (Fe 2 O 3), relative to 100 parts by weight of the main component represented by the general formula described above, as shown in Tables 1-4, 0.0 parts by weight to 3.0 parts by weight It mix | blended in the ratio which becomes the range of.
(3) Then, this blended powder was wet-mixed for 16 hours using a ball mill and dispersed uniformly, and then subjected to dehydration and drying treatments to obtain adjusted powder.
(4) The adjusted powder is calcined at a temperature of 1000 to 1200 ° C. for 3 hours, an appropriate amount of binder is added to the obtained calcined powder, and wet pulverized again using a ball mill for 16 hours. A powder was obtained.
(5) Then, press molding the powder for burning, to 1500kgf / cm 2 ~2500kgf / cm 2 (1.47 × 10 2 MPa~2.45 × 10 2 MPa) cylindrical at a pressure of (disc-like) After that, firing was performed at 1300 to 1400 ° C. for 4 hours in the atmosphere, and as shown in FIG. 1, a cylindrical (disk-shaped) having a diameter (D) of 7.50 mm and a thickness (T) of 3.75 mm. Sample 1 was obtained.

[特性の測定]
(a)レーザ加工前の特性の測定
それから、得られた各焼結体(各試料)について、測定周波数fが6〜7GHzにおける比誘電率(εr)とQ値を、両端短絡型誘電体共振器法にて測定し、Q×f値に換算した。また、TE01δモードによるキャビティ法にて共振周波数を測定し、25〜55℃の温度範囲における共振周波数の温度係数(τf)を測定した。なお、上記測定で得たQ×f値を初期特性(レーザ加工前)Qとした。
[Measurement of characteristics]
(a) Measurement of characteristics before laser processing Then, for each of the obtained sintered bodies (each sample), the relative dielectric constant (εr) and the Q value at a measurement frequency f of 6 to 7 GHz are calculated as both-end short-circuited dielectric resonance. It measured by the device method and converted into Qxf value. Further, the resonance frequency was measured by a cavity method using the TE 01δ mode, and the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency in the temperature range of 25 to 55 ° C. was measured. The Q × f value obtained by the above measurement was defined as the initial characteristic (before laser processing) Q.

(b)レーザ加工後の特性の測定
それから、上述のようにして作製した円柱状(円板状)の試料1の外周面2をレーザ加工し、その後のQ×f値を上述の方法と同様の方法で測定し、レーザ加工後Qとした。
(b) Measurement of characteristics after laser processing Then, the outer peripheral surface 2 of the cylindrical (disc-shaped) sample 1 produced as described above is laser processed, and the subsequent Q × f value is the same as that of the above method. It measured by the method of this, and it was set as Q after laser processing.

(c)レーザ加工後に熱処理を行った後の特性の測定
上述のようにしてレーザー加工を施した後の試料を、酸素濃度10ppmの還元雰囲気中で熱処理(300℃で30min、または350℃で30min)を施した後、Q×f値を上述の方法と同様の方法で測定し、それぞれ、300℃熱処理後Q、350℃熱処理後Qとした。
(c) Measurement of characteristics after heat treatment after laser processing The sample after laser processing as described above was heat-treated in a reducing atmosphere with an oxygen concentration of 10 ppm (30 minutes at 300 ° C. or 30 minutes at 350 ° C. ), The Q × f value was measured by the same method as described above, and the Q after heat treatment at 300 ° C. and the Q after heat treatment at 350 ° C. were respectively obtained.

[特性の評価]
上述のようにして測定した、初期特性(比誘電率(εr)、レーザ加工前のQ、および共振周波数の温度係数(τf))、レーザ加工後の特性(レーザ加工後のQ、およびQ低下率)、熱処理後の特性(熱処理後のQ、およびQの回復率)を、表1、2、3、および4に示す。ここでレーザ加工後のQ低下率とは、レーザ加工前のQを基準としてレーザ加工後のQが何%減少したかを示す指標であり、(レーザ加工後のQ−レーザ加工前のQ)/レーザ加工前のQ×100により与えられる。また、レーザ加工後のQ回復率とは、熱処理によりレーザ加工前のQの何%にまで回復したかを示す指標であり、熱処理後のQ/レーザ加工前のQ×100により与えられる。
なお、初期特性に不良の項目がある試料(試料番号1,2,8,20,25,27,29,30,31,34,36)についてはレーザ加工後および熱処理後の特性を調べなかった。
[Characteristic evaluation]
Initial characteristics (relative permittivity (εr), Q before laser processing, and temperature coefficient of resonance frequency (τf)), characteristics after laser processing (Q and Q decrease after laser processing) measured as described above Table 1, 2, 3, and 4 show the properties after heat treatment (Q after heat treatment, and Q recovery rate). Here, the Q reduction rate after laser processing is an index indicating how much the Q after laser processing has decreased with reference to Q before laser processing, and (Q after laser processing-Q before laser processing). / Given by Q × 100 before laser processing. The Q recovery rate after laser processing is an index indicating to what percentage of Q before laser processing is recovered by heat treatment, and is given by Q after heat processing / Q × 100 before laser processing.
In addition, the samples after the laser processing and after the heat treatment were not examined for the samples (sample numbers 1, 2, 8, 20, 25, 27, 29, 30, 31, 34, 36) whose initial characteristics are defective. .

Figure 2006232575
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表1、2、3、および4において、試料番号に*を付したものは、この発明の範囲外の試料である。   In Tables 1, 2, 3, and 4, the sample numbers marked with * are samples outside the scope of the present invention.

表1、2、3、および4から、全体として、各試料にレーザ加工を施した場合、Q値が低下する(略半減する)が、熱処理を施すことによりQ値が回復する傾向があることがわかる。   From Tables 1, 2, 3, and 4, as a whole, when laser processing is performed on each sample, the Q value decreases (substantially halves), but the Q value tends to recover by heat treatment. I understand.

また、Fe23を添加していない試料番号11の試料と、Fe23を添加している試料番号12〜19の試料の300℃熱処理の前後の特性の比較から、Fe23を添加した試料ではQ値の回復率が高いことがわかる。
しかしながら、Fe23添加量が1.0重量部以下の試料番号12,13,14の試料では、350℃熱処理した場合にもQ回復率が98%未満となっており、Feの添加量は、Fe23として、主成分100重量部に対して、1.0重量部を超える量とすることが望ましいことがわかる。
また、Fe23添加量が1.0重量部以下である、試料番号4,5,6,試料番号21,22の試料の場合にも、350℃熱処理した場合のQ回復率が98%未満となっており、この結果からも、Feの添加量は、Fe23として、主成分100重量部に対して、1.0重量部を超える量とすることが望ましいことがわかる。
Further, from the comparison of the characteristics before and after the 300 ° C. heat treatment of the sample No. 11 to which Fe 2 O 3 was not added and the samples No. 12 to 19 to which Fe 2 O 3 was added, Fe 2 O 3 It can be seen that the sample to which is added has a high Q value recovery rate.
However, in the samples Nos. 12, 13, and 14 in which the Fe 2 O 3 addition amount is 1.0 part by weight or less, the Q recovery rate is less than 98% even when heat-treated at 350 ° C., and the addition amount of Fe As for Fe 2 O 3 , it is understood that it is desirable to make the amount more than 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the main component.
Further, in the case of samples Nos. 4, 5, 6, and Nos. 21 and 22 in which the Fe 2 O 3 addition amount is 1.0 part by weight or less, the Q recovery rate when heat-treated at 350 ° C. is 98%. From this result, it can be seen that the addition amount of Fe is desirably more than 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the main component as Fe 2 O 3 .

一方、Fe23の添加量が3.0重量部の試料番号20の試料のように、Fe23添加量が2.5重量部を越えると、初期特性のQ値が5000以下に低下してしまう。したがって、Feの添加量は、Fe23として、主成分100重量部に対して、2.5重量部を超えない量とすることが望ましいことがわかる。 On the other hand, when the Fe 2 O 3 addition amount exceeds 2.5 parts by weight, as in the sample of Sample No. 20 in which the Fe 2 O 3 addition amount is 3.0 parts by weight, the Q value of the initial characteristics becomes 5000 or less. It will decline. Therefore, it can be seen that the addition amount of Fe is desirably not more than 2.5 parts by weight as Fe 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of the main component.

また、試料番号1の試料のように、x<0.10の場合や、試料番号36の試料のように、x>0.20の場合には、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなる。この結果から、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物においては、xの範囲を0.10≦x≦0.20とすることが望ましいことがわかる。   Further, when x <0.10 as in the sample of sample number 1 or when x> 0.20 as in the sample of sample number 36, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency. Becomes larger than 20 (ppm / ° C.). From this result, it can be seen that in the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention, it is desirable that the range of x is 0.10 ≦ x ≦ 0.20.

また、試料番号2,30の試料のように、y<0.55の場合には焼結が困難であり、また、試料番号31および34の試料のように、y>0.68の場合には、比誘電率εrが55よりも小さくなる。この結果から、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物においては、yの範囲を0.55≦y≦0.68とすることが望ましいことがわかる。   In addition, when y <0.55 as in the samples with sample numbers 2 and 30, sintering is difficult, and when y> 0.68 as in the samples with sample numbers 31 and 34, The relative dielectric constant εr is smaller than 55. From this result, it can be seen that in the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention, the range of y is preferably 0.55 ≦ y ≦ 0.68.

また、試料番号34の試料のように、z<0.15の場合や、試料番号2の試料のように、z>0.35の場合には、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなる。この結果から、zの範囲を0.15≦z≦0.35とすることが望ましいことがわかる。   In addition, when z <0.15 as in the sample of sample number 34 or when z> 0.35 as in the sample of sample number 2, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency. Becomes larger than 20 (ppm / ° C.). From this result, it can be seen that the range of z is preferably 0.15 ≦ z ≦ 0.35.

また、試料番号8の試料のように、s<0.20の場合や、試料番号25の試料のように、s>0.65の場合には、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20(ppm/℃)よりも大きくなる。この結果から、sの範囲を0.20≦s≦0.65とすることが望ましいことがわかる。   Further, when s <0.20 as in the sample of sample number 8 or when s> 0.65 as in the sample of sample number 25, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency. Becomes larger than 20 (ppm / ° C.). From this result, it can be seen that the range of s is preferably 0.20 ≦ s ≦ 0.65.

また、試料番号27の試料のように、t>0.25の場合には、共振周波数の温度係数(τf)が+20(ppm/℃)よりも大きくなる。このことから、tの範囲を0≦t≦0.25とすることが望ましいことがわかる。   Further, as in the sample of sample number 27, when t> 0.25, the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is larger than +20 (ppm / ° C.). From this, it can be seen that it is desirable to set the range of t to 0 ≦ t ≦ 0.25.

また、試料番号29の試料のように、u>0.03の場合には、共振周波数の温度係数(τf)が+20(ppm/℃)よりも大きくなる。このことから、uの範囲を0≦u≦0.03とすることが望ましいことがわかる。   Further, as in the sample of sample number 29, when u> 0.03, the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is larger than +20 (ppm / ° C.). From this, it can be seen that the range of u is preferably 0 ≦ u ≦ 0.03.

図2は本願発明の高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物)を用いて作製した誘電体共振器を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は正面断面図である。   FIG. 2 is a diagram showing a dielectric resonator manufactured using the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of sample number 9 in Table 1). A perspective view and (b) are front sectional views.

この誘電体共振器10は、誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動するタイプの誘電体共振器であって、図2(a),(b)に示すように、貫通孔12を有する直方体形状の誘電体ブロック(誘電体磁器)11と、誘電体ブロック11の外周面に形成された外導体13と、誘電体ブロック11の貫通孔12の内周面に形成された内導体14とを備えている。なお、誘電体ブロック11の一方端面15には外導体13が形成されているが、一方端面15と対向する他方端面16には、外導体は形成されておらず、誘電体セラミックが露出した構造を有している。
また、この実施例2の誘電体共振器10では、内導体14および外導体13の構成材料として卑金属のCuが用いられている。
The dielectric resonator 10 is a type of dielectric resonator that is operated by electromagnetic coupling of the dielectric ceramic to the input / output terminals. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the through-hole 12 is used. A rectangular parallelepiped dielectric block (dielectric ceramic) 11, an outer conductor 13 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 11, and an inner conductor formed on the inner peripheral surface of the through hole 12 of the dielectric block 11 14. The outer conductor 13 is formed on the one end face 15 of the dielectric block 11, but the outer conductor is not formed on the other end face 16 facing the one end face 15, and the dielectric ceramic is exposed. have.
In the dielectric resonator 10 of the second embodiment, base metal Cu is used as a constituent material of the inner conductor 14 and the outer conductor 13.

そして、この誘電体共振器10においては、貫通孔12の内周面に形成された内導体14、あるいは誘電体ブロック11の外周面に形成された外導体13をレーザ加工する(内導体14および/または外導体13の一部領域を除去する)ことにより特性の調整(例えば共振周波数の調整)が行われるように構成されている。   In this dielectric resonator 10, the inner conductor 14 formed on the inner peripheral surface of the through hole 12 or the outer conductor 13 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 11 is laser-processed (inner conductor 14 and The characteristics are adjusted (for example, the resonance frequency is adjusted) by removing a part of the outer conductor 13).

この誘電体共振器10では、本願発明の要件を備えた高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物など)を用いているため、内導体14や外導体13をレーザ加工した後、レーザ加工の影響を受けた誘電体ブロック11を、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で熱処理することにより、十分にQ値を回復させることができる。したがって、レーザ加工を行った後、特性を回復させて、所望の特性を備えた誘電体共振器を得ることができる。   Since this dielectric resonator 10 uses a high frequency dielectric ceramic composition (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of sample number 9 in Table 1) having the requirements of the present invention, the inner conductor 14 After the outer conductor 13 is laser processed, the dielectric block 11 affected by the laser processing is sufficiently heat-treated at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm. The Q value can be recovered. Therefore, after laser processing, the characteristics can be recovered and a dielectric resonator having desired characteristics can be obtained.

なお、上述のように、この実施例2の誘電体共振器10においては、内導体14と外導体13の構成材料として卑金属のCuが用いられているが、レーザ加工後の、Q値を回復させるための熱処理が、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で行われるため、内導体14と外導体13が酸化されてしまうことを防止して、所望の特性を備えた誘電体共振器を得ることができる。   As described above, in the dielectric resonator 10 of the second embodiment, the base metal Cu is used as the constituent material of the inner conductor 14 and the outer conductor 13, but the Q value after laser processing is recovered. For example, the heat treatment is performed at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm, so that the inner conductor 14 and the outer conductor 13 are prevented from being oxidized, and thus desired. A dielectric resonator having the following characteristics can be obtained.

図3は本願発明の高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物など)を用いて作製した誘電体フィルタを示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing a dielectric filter manufactured using the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of Sample No. 9 in Table 1).

この誘電体フィルタ20は、図3に示すように、複数の貫通孔22を有する直方体形状の誘電体ブロック(誘電体磁器)21と、誘電体ブロック21の外周面に形成された外導体23と、誘電体ブロック21の貫通孔22の内周面に形成された内導体24と、上面28から前側端面29aにかけて形成された外部結合手段27a,上面28から後側端面29bにかけて形成された外部結合手段27bを備えている。なお、誘電体ブロック21の一方端面(右側端面)25には外導体23が形成されているが、一方端面(右側端面)25と対向する他方端面(左側端面)26には、外導体は形成されておらず、誘電体セラミックが露出した構造を有している。
また、この実施例3の誘電体フィルタ20においても、内導体24と外導体23の構成材料として卑金属のCuが用いられている。
As shown in FIG. 3, the dielectric filter 20 includes a rectangular parallelepiped dielectric block (dielectric ceramic) 21 having a plurality of through holes 22, and an outer conductor 23 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 21. The inner conductor 24 formed on the inner peripheral surface of the through hole 22 of the dielectric block 21, the external coupling means 27a formed from the upper surface 28 to the front end surface 29a, and the outer coupling formed from the upper surface 28 to the rear end surface 29b. Means 27b are provided. The outer conductor 23 is formed on one end face (right end face) 25 of the dielectric block 21, but the outer conductor is formed on the other end face (left end face) 26 facing the one end face (right end face) 25. However, the dielectric ceramic is exposed.
Also in the dielectric filter 20 of the third embodiment, base metal Cu is used as a constituent material of the inner conductor 24 and the outer conductor 23.

そして、この誘電体フィルタ20においては、貫通孔22の内周面に形成された内導体24、あるいは誘電体ブロック21の外周面に形成された外導体23をレーザ加工することにより特性の調整(例えばフィルタ波形の調整)が行われるように構成されている。   In this dielectric filter 20, the characteristics of the inner conductor 24 formed on the inner peripheral surface of the through hole 22 or the outer conductor 23 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 21 are adjusted by laser processing ( For example, the filter waveform is adjusted).

この誘電体フィルタ20においては、本願発明の要件を備えた高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物)を用いているので、内導体24や外導体23をレーザ加工した後、レーザ加工の影響を受けた誘電体ブロック21を、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で熱処理することにより、十分にQ値を回復させることができる。したがって、レーザ加工を行った後、特性を回復させて、所望の特性を備えた誘電体フィルタを確実に作製することができる。
なお、上述のように、この実施例3の誘電体フィルタ20においても、内導体24と外導体23の構成材料として卑金属のCuが用いられているが、レーザ加工後の、Q値を回復させるための熱処理が、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で行われるため、内導体24と外導体23が酸化されてしまうことを防止して、所望の特性を備えた誘電体フィルタを得ることができる。
In this dielectric filter 20, since the high frequency dielectric ceramic composition (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of sample number 9 in Table 1) having the requirements of the present invention is used, the inner conductor 24 and After the outer conductor 23 is laser processed, the dielectric block 21 affected by the laser processing is sufficiently heat-treated at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm. The Q value can be recovered. Therefore, after performing laser processing, characteristics can be recovered and a dielectric filter having desired characteristics can be reliably manufactured.
As described above, the dielectric filter 20 of Example 3 also uses the base metal Cu as the constituent material of the inner conductor 24 and the outer conductor 23, but recovers the Q value after laser processing. For example, the heat treatment is performed at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm, so that the inner conductor 24 and the outer conductor 23 are prevented from being oxidized, and the desired heat treatment is performed. A dielectric filter having characteristics can be obtained.

図4は本願発明の高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物)を用いて作製した誘電体デュプレクサを示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view showing a dielectric duplexer manufactured using the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of Sample No. 9 in Table 1).

この誘電体デュプレクサ30は、図4に示すように、複数(4つ)の貫通孔32を有する直方体形状の誘電体ブロック31と、誘電体ブロック31の外周面に形成された外導体33と、誘電体ブロック31の貫通孔32の内周面に形成された内導体34と、上面39から左側端面39bに回り込むように形成された入力接続手段36,出力接続手段37,アンテナ接続手段38を備えている。なお、誘電体ブロック31の一方端面(右側端面)39aには外導体33が形成されているが、一方端面(右側端面)39aと対向する他方端面(左側端面)39bには、外導体は形成されておらず、誘電体セラミックが露出した構造を有している。
また、この実施例4の誘電体デュプレクサ30においても、内導体34と外導体33の構成材料として卑金属のCuが用いられている。
As shown in FIG. 4, the dielectric duplexer 30 includes a rectangular parallelepiped dielectric block 31 having a plurality of (four) through holes 32, an outer conductor 33 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 31, An inner conductor 34 formed on the inner peripheral surface of the through hole 32 of the dielectric block 31, an input connection means 36, an output connection means 37, and an antenna connection means 38 formed so as to go from the upper surface 39 to the left end surface 39 b. ing. The outer conductor 33 is formed on one end face (right end face) 39a of the dielectric block 31, but the outer conductor is formed on the other end face (left end face) 39b facing the one end face (right end face) 39a. However, the dielectric ceramic is exposed.
Also in the dielectric duplexer 30 of the fourth embodiment, base metal Cu is used as a constituent material of the inner conductor 34 and the outer conductor 33.

この誘電体デュプレクサ30においては、貫通孔32の内周面に形成された内導体34、あるいは誘電体ブロック31の外周面に形成された外導体33をレーザ加工することにより特性の調整が行われるように構成されている。   In the dielectric duplexer 30, the characteristics are adjusted by laser processing the inner conductor 34 formed on the inner peripheral surface of the through hole 32 or the outer conductor 33 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 31. It is configured as follows.

この誘電体デュプレクサ30においては、本願発明の要件を備えた高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物)が用いられているので、内導体34や外導体33をレーザ加工した後、レーザ加工の影響を受けた誘電体ブロック31を、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で熱処理することにより、十分にQ値を回復させることができる。したがって、レーザ加工を行った後、特性を回復させて、所望の特性を備えた誘電体デュプレクサを確実に作製することができる。
なお、上述のように、この実施例4の誘電体デュプレクサ30においても、内導体34と外導体33の構成材料として卑金属のCuが用いられているが、レーザ加工後の、Q値を回復させるための熱処理が、例えば、酸素濃度10ppm程度の還元雰囲気中で、300〜350℃というような低温で行われるため、内導体34と外導体33が酸化されてしまうことを防止して、所望の特性を備えた誘電体デュプレクサを得ることができる。
In this dielectric duplexer 30, the high frequency dielectric ceramic composition having the requirements of the present invention (for example, the high frequency dielectric ceramic composition of sample number 9 in Table 1) is used. After the outer conductor 33 is laser processed, the dielectric block 31 affected by the laser processing is sufficiently heat-treated at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm. The Q value can be recovered. Therefore, after laser processing, the characteristics can be recovered and a dielectric duplexer having desired characteristics can be reliably manufactured.
As described above, the dielectric duplexer 30 of the fourth embodiment also uses base metal Cu as the constituent material of the inner conductor 34 and the outer conductor 33, but recovers the Q value after laser processing. For example, since the heat treatment is performed at a low temperature such as 300 to 350 ° C. in a reducing atmosphere having an oxygen concentration of about 10 ppm, the inner conductor 34 and the outer conductor 33 are prevented from being oxidized, and the desired heat treatment is performed. A dielectric duplexer having characteristics can be obtained.

図5は、図2に示した上記実施例2の誘電体共振器10を用いて構成された通信機装置の一例を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing an example of a communication device configured using the dielectric resonator 10 of the second embodiment shown in FIG.

図5に示す通信機装置40は、誘電体デュプレクサ42、送信用回路44、受信用回路46およびアンテナ48を備えている。
送信用回路44は、誘電体デュプレクサ42の入力接続手段50に接続され、受信用回路46は、誘電体デュプレクサ42の出力接続手段52に接続されている。
また、アンテナ48は、誘電体デュプレクサ42のアンテナ接続手段54に接続されている。
The communication device 40 shown in FIG. 5 includes a dielectric duplexer 42, a transmission circuit 44, a reception circuit 46, and an antenna 48.
The transmission circuit 44 is connected to the input connection means 50 of the dielectric duplexer 42, and the reception circuit 46 is connected to the output connection means 52 of the dielectric duplexer 42.
The antenna 48 is connected to the antenna connection means 54 of the dielectric duplexer 42.

通信機装置40を構成する誘電体デュプレクサ42は、2つの誘電体フィルタ56、58を備えている。誘電体フィルタ56、58は、本願発明の誘電体共振器10に外部結合手段60を接続することにより構成されるものである。図5に示す実施例では、誘電体共振器10に設けた入出力端子にそれぞれ外部結合手段60を接続することにより、誘電体フィルタ56および58のそれぞれが構成されている。   The dielectric duplexer 42 constituting the communication device 40 includes two dielectric filters 56 and 58. The dielectric filters 56 and 58 are configured by connecting the external coupling means 60 to the dielectric resonator 10 of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 5, each of the dielectric filters 56 and 58 is configured by connecting the external coupling means 60 to the input / output terminals provided in the dielectric resonator 10.

そして、一方の誘電体フィルタ56は、入力接続手段50と他方の誘電体フィルタ58との間に配設され、他方の誘電体フィルタ58は、一方の誘電体フィルタ56と出力接続手段52との間に配設されている。   One dielectric filter 56 is disposed between the input connection means 50 and the other dielectric filter 58, and the other dielectric filter 58 is connected between the one dielectric filter 56 and the output connection means 52. It is arranged in between.

この通信機装置40においては、本願発明の要件を備えた高周波用誘電体磁器組成物(例えば、表1の試料番号9の高周波用誘電体磁器組成物)を使用した誘電体共振器10が用いられているので、該誘電体共振器10の内導体や外導体をレーザ加工した後、レーザ加工の影響を受けた誘電体ブロックを、低温で熱処理を行うことによりQ値を回復させることができる。したがって、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を使用した誘電体共振器を用いることにより、所望の特性を備えた通信機装置を確実に得ることが可能になる。   In this communication device 40, a dielectric resonator 10 using a high frequency dielectric ceramic composition (for example, a high frequency dielectric ceramic composition of sample number 9 in Table 1) having the requirements of the present invention is used. Therefore, after laser processing the inner conductor and outer conductor of the dielectric resonator 10, the dielectric block affected by the laser processing can be heat treated at a low temperature to recover the Q value. . Therefore, by using a dielectric resonator using the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention, it becomes possible to reliably obtain a communication device having desired characteristics.

なお、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、高周波用誘電体磁器組成物への微量添加物の添加の有無や具体的な焼成条件、レーザ加工後の熱処理条件、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置の具体的な構成などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。   The invention of the present application is not limited to the above-described embodiments. The presence or absence of a trace amount additive to the dielectric ceramic composition for high frequency, specific firing conditions, heat treatment conditions after laser processing, dielectric resonator With respect to specific configurations of the dielectric filter, the dielectric duplexer, and the communication device, various applications and modifications can be added within the scope of the invention.

上述のように、本願発明によれば、比誘電率(εr)、およびQ値が高く、共振周波数の温度係数(τf)の絶対値が小さくて、しかも、レーザ加工後に低温で熱処理することにより特性を回復させることが可能な、高周波用誘電体磁器組成物を提供することが可能になるとともに、この高周波用誘電体磁器組成物を用いることにより、小型で、優れた特性を有する誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置を有利に構成することが可能になる。
したがって、本願発明は、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置などの分野に広く利用することができる。
As described above, according to the present invention, the relative permittivity (εr) and the Q value are high, the absolute value of the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is small, and heat treatment is performed at a low temperature after laser processing. It becomes possible to provide a high frequency dielectric ceramic composition capable of restoring characteristics, and by using this high frequency dielectric ceramic composition, the dielectric resonance having a small size and excellent characteristics can be provided. Can be advantageously constructed of a device, a dielectric filter, a dielectric duplexer, and a communication device.
Therefore, the present invention can be widely used in fields such as dielectric resonators, dielectric filters, dielectric duplexers, and communication apparatus.

本願発明の一実施例にかかる高周波用誘電体磁器組成物の特性を調べるために作製した円柱状(円板状)の試料を示す図である。It is a figure which shows the column-shaped (disk shape) sample produced in order to investigate the characteristic of the high frequency dielectric ceramic composition concerning one Example of this invention. 本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を用いて形成された実施例2の誘電体共振器を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は正面断面図である。It is a figure which shows the dielectric resonator of Example 2 formed using the dielectric ceramic composition for high frequencies of this invention, (a) is a perspective view, (b) is front sectional drawing. 本願発明の一実施例(実施例3)にかかる誘電体フィルタを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the dielectric material filter concerning one Example (Example 3) of this invention. 本願発明の一実施例(実施例4)にかかる誘電体デュプレクサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the dielectric duplexer concerning one Example (Example 4) of this invention. 本願発明の一実施例(実施例5)にかかる通信機装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the communication apparatus concerning one Example (Example 5) of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 試料
2 外周面
10 誘電体共振器
11 誘電体ブロック(誘電体磁器)
12 貫通孔
13 外導体
14 内導体
15 一方端面
16 他方端面
20 誘電体フィルタ
21 誘電体ブロック(誘電体磁器)
22 貫通孔
23 外導体
24 内導体
25 誘電体ブロックの一方端面(右側端面)
26 誘電体ブロックの他方端面(左側端面)
27a、27b 外部結合手段
28 誘電体ブロックの上面
29a 誘電体ブロックの前側端面
29b 誘電体ブロックの後側端面
30 誘電体デュプレクサ
31 誘電体ブロック
32 貫通孔
33 外導体
34 内導体
36 入力接続手段
37 出力接続手段
38 アンテナ接続手段
39 誘電体デュプレクサの上面
39a 誘電体デュプレクサ一方端面(右側端面)
39b 誘電体デュプレクサ他方端面(左側端面)
40 通信機装置
42 誘電体デュプレクサ
44 送信用回路
46 受信用回路
48 アンテナ
50 入力接続手段
52 出力接続手段
54 アンテナ接続手段
56、58 誘電体フィルタ
60 外部結合手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample 2 Outer peripheral surface 10 Dielectric resonator 11 Dielectric block (dielectric ceramic)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Through-hole 13 Outer conductor 14 Inner conductor 15 One end surface 16 The other end surface 20 Dielectric filter 21 Dielectric block (dielectric porcelain)
22 Through-hole 23 Outer conductor 24 Inner conductor 25 One end face (right end face) of the dielectric block
26 The other end face (left end face) of the dielectric block
27a, 27b External coupling means 28 Upper surface of dielectric block 29a Front end face of dielectric block 29b Rear end face of dielectric block 30 Dielectric duplexer 31 Dielectric block 32 Through hole 33 Outer conductor 34 Inner conductor 36 Input connection means 37 Output Connection means 38 Antenna connection means 39 Upper surface 39a of dielectric duplexer One end face (right end face) of dielectric duplexer
39b Dielectric duplexer other end face (left end face)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 Communication apparatus 42 Dielectric duplexer 44 Transmission circuit 46 Reception circuit 48 Antenna 50 Input connection means 52 Output connection means 54 Antenna connection means 56, 58 Dielectric filter 60 External coupling means

Claims (5)

一般式:xBaO−yTiO2−z{(1−s−t−u)SmO3/2−sNdO3/2−tPrO11/6−uCeO2})で表したとき、x,y,z,s,tおよびuがそれぞれ、
0.10≦x≦0.20,
0.55≦y≦0.68,
0.15≦z≦0.35,
0.20≦s≦0.65,
0≦t≦0.25,
0≦u≦0.03,
x+y+z=100
の関係を満足する主成分100重量部に対して、
Feを、Fe23換算で1.0重量部を超え、2.5重量部を超えない範囲で含有させたこと
を特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
General formula: When represented xBaO-yTiO 2 -z in {(1-s-t- u) SmO 3/2 -sNdO 3/2 -tPrO 11/6 -uCeO 2}), x, y, z, s , T and u are respectively
0.10 ≦ x ≦ 0.20,
0.55 ≦ y ≦ 0.68,
0.15 ≦ z ≦ 0.35
0.20 ≦ s ≦ 0.65
0 ≦ t ≦ 0.25,
0 ≦ u ≦ 0.03
x + y + z = 100
For 100 parts by weight of the main component satisfying the relationship
A dielectric ceramic composition for high frequency, wherein Fe is contained in an amount exceeding 1.0 part by weight and not exceeding 2.5 parts by weight in terms of Fe 2 O 3 .
誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動するものである誘電体共振器であって、前記誘電体磁器が、請求項1記載の高周波用誘電体磁器組成物からなるものであることを特徴とする誘電体共振器。   2. A dielectric resonator in which a dielectric ceramic is operated by electromagnetic coupling to an input / output terminal, and the dielectric ceramic is made of the dielectric ceramic composition for high frequency according to claim 1. A dielectric resonator. 請求項2に記載の誘電体共振器と、前記誘電体共振器の入出力端子に接続される外部結合手段とを備えていることを特徴とする誘電体フィルタ。   A dielectric filter comprising: the dielectric resonator according to claim 2; and an external coupling means connected to an input / output terminal of the dielectric resonator. 少なくとも2つの誘電体フィルタと、前記誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続手段と、前記誘電体フィルタに共通に接続されるアンテナ接続手段とを備える誘電体デュプレクサであって、前記誘電体フィルタの少なくとも1つが請求項3記載の誘電体フィルタであることを特徴とする誘電体デュプレクサ。   A dielectric duplexer comprising at least two dielectric filters, input / output connection means connected to each of the dielectric filters, and antenna connection means commonly connected to the dielectric filter, wherein the dielectric The dielectric duplexer according to claim 3, wherein at least one of the filters is a dielectric filter according to claim 3. 請求項4記載の誘電体デュプレクサと、前記誘電体デュプレクサの少なくとも1つの入出力接続手段に接続される送信用回路と、前記送信用回路に接続される前記入出力手段とは異なる少なくとも1つの入出力接続手段に接続される受信用回路と、前記誘電体デュプレクサのアンテナ接続手段に接続されるアンテナとを備えていることを特徴とする通信機装置。   5. The dielectric duplexer according to claim 4, a transmission circuit connected to at least one input / output connection means of the dielectric duplexer, and at least one input different from the input / output means connected to the transmission circuit. A communication apparatus comprising: a receiving circuit connected to an output connection means; and an antenna connected to an antenna connection means of the dielectric duplexer.
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